外泌小体(exosome)是一类细胞分泌的直径在50-100 nm间的介导细胞间通讯的微小囊泡,能够将细胞内诸如脂类、蛋白质、DNA、核酸等具有生物活性的小分子运送到靶细胞中,导致靶细胞内遗传物质与代谢活动发生改变,参与了许多重要的细胞生理过程。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一类长约22个核苷酸在转录后水平调控基因表达的非编码RNA,能够经由exosome运输到达靶细胞中调控基因表达。不同生理状态下,细胞会选择性地分泌不同的miRNA进入exosome,进而将这些exosome释放出去发挥不同的功能。尽管exosome及其携带的miRNA在各种生理活动中的重要性已被广泛认知,调控exosome分泌及其选择性包裹miRNA的分子机制尚不清楚。研究从肿瘤细胞分泌远多于正常细胞的exosome这一现象入手,发现肿瘤有氧糖酵解过程中的限速酶二型丙酮酸激酶(PKM2)与其分泌exosome的数量存在相关性。通过对PKM2的一系列的生化实验研究发现,二聚体形式的PKM2具有蛋白激酶活性,能够磷酸化可溶性NSF附着受体(solubleNSF-attachment receptor,SNARE)蛋白家族成员SNAP-23促进exosome的分泌。进一步研究exosome选择性包裹miRNA的机制发现,核转运蛋白家族的不同成员负责将不同的miRNA运输至exosome中。生物信息学分析发现,在miRNA前体的茎环结构上,存在特定序列核苷酸构成的motif,能够决定miRNA的分选并通过相应的核转运蛋白运输至exosome中。本文报道了首个肿瘤细胞中调控exosome分泌的机制,发现了肿瘤发生过程中的关键因子PKM2除了具有丙酮酸激酶活性外,还能够以蛋白激酶活性的方式磷酸化SNAP-23以促进exosome分泌。此外,发现了核转运蛋白是负责运输miRNA进入exosome的载体蛋白,不同miRNA前体茎环结构区域存在共同的motif决定其能够被分选进入exosome中,为exosome选择性包裹miRNA的机制研究提供了新的思路。